Una clase de químicos producidos por bacterias intestinales, conocidos como indoles, ayudan a los gusanos, moscas y ratones a mantener la movilidad y la capacidad de recuperación durante más de sus vidas, descubrieron los científicos.
Los resultados están programados para su publicación el 21 de agosto en PNAS .
"Esta es una vía directa a un medicamento que podría hacer que las personas vivan mejor por más tiempo", dice el autor principal Daniel Kalman, PhD, profesor de patología y medicina de laboratorio en la Facultad de Medicina de la Universidad de Emory.
Kalman y sus colegas usan el término "período de salud" para describir el tiempo que un ser humano o animal, mientras envejece, puede mantenerse activo y resistir el estrés. En esta investigación, el enfoque se centra en si los animales viven más saludables, pero no necesariamentemás.
"Necesitamos una mejor comprensión de la salud", dice. "Con los avances médicos, las personas viven más tiempo; pero es posible que no quieras vivir más tiempo si eso significa pasar esos años adicionales frágiles y enfermos". La carga impuesta porSe espera que las enfermedades del envejecimiento en el sistema de salud se disparen en las próximas décadas, agrega.
El interés en los efectos sobre la salud de los microbios que viven en nuestros cuerpos ha explotado en los últimos años. En humanos y ratones, algunos estudios han demostrado que los espectros de bacterias en nuestros cuerpos se vuelven más estrechos con la edad.
"No siempre sabemos cómo diversas microbiotas ejercen sus efectos", dice Kalman. "Pero ahora tenemos una gran pista sobre un mecanismo".
El Indole, producido por muchos tipos de bacterias a través de la descomposición del aminoácido triptófano, puede oler nocivo o florido dependiendo de la concentración. El Indole y sus parientes químicos pueden encontrarse en plantas, especialmente vegetales como el brócoli y la col rizada.También se conoce como auxina, una hormona de crecimiento para las plantas necesaria para la búsqueda de luz y el desarrollo de las raíces.
el laboratorio de Kalman había identificado previamente el indol y las moléculas relacionadas como compuestos liberados por E. coli bacterias que condicionan al gusano C. elegans y los ratones para ser más resistentes a las infecciones y otras tensiones.
El gusano redondo C. elegans es uno de los principales organismos para estudiar el envejecimiento. Estudios en C. elegans condujo al descubrimiento de un conjunto de genes que controlan cuánto tiempo pueden vivir los gusanos. Varios de los genes son componentes de la vía de señalización de la insulina e influyen también en la vida útil de las moscas y los ratones.
Los gusanos normalmente comen bacterias. Entonces los investigadores los alimentaron E. coli bacterias que producen indoles y las comparan con gusanos alimentados E. coli que no puede producir indoles.
A medida que envejecen, los gusanos más viejos pasan menos tiempo moviéndose, no pueden tragar tan bien y son más sensibles a los estresores. Aunque los indoles no cambiaron la vida útil máxima, aumentaron notablemente la cantidad de tiempo que los gusanos estuvieron móviles después de la edadde 15 días, y aumentó su fuerza de deglución y resistencia al estrés por calor, incluso en animales jóvenes.
Además, los gusanos generalmente detienen la reproducción a la edad de 5 días, pero el indol en la dieta aumentó más del doble de su capacidad reproductiva, lo que les permite permanecer fértiles hasta 12 días.
Indole tuvo efectos similares sobre la movilidad y la resistencia al calor Drosophila moscas de la fruta, y con ratones, era evidente un patrón comparable. Los investigadores trataron a los ratones con antibióticos para eliminar la flora existente, y luego los colonizaron de nuevo con cualquiera de los dos normales E. coli o, como control, con bacterias que no pueden producir indol. En ratones muy viejos 28 meses, los indoles ayudaron a los animales a mantener su peso, movilidad y niveles de actividad. En ratones más jóvenes, los indoles prolongaron la supervivencia después de la exposición a la radiación letal.
Los investigadores también analizaron los patrones de actividad genética afectados por los indoles: los genes regulados por los indoles eran distintos de otros C. elegans genes previamente vinculados a la longevidad.
"Es como la imagen de Dorian Gray, en términos de los genes involucrados", dice Kalman. "Los Indoles hacen que los animales viejos se parezcan más a los jóvenes".
Los indoles pueden mantener la barrera intestinal intacta y / o limitar los efectos inflamatorios sistémicos. El laboratorio de Kalman ahora está investigando cómo los indoles ejercen sus efectos en los animales que envejecen, cómo la desregulación de los indoles producidos por la microbiota contribuye a la fragilidad y cómo se pueden usar los indolespara revertir estos efectos.
"Indole es un mensajero tan antiguo", dice Kalman. "Es cómo las plantas dirigen su crecimiento, cómo las bacterias se comunican entre sí, y así es como las plantas y las bacterias hablan con nosotros y aseguran una homeostasis adecuada con nuestro sistema inmunológico. Esquizás no sea tan sorprendente que estas moléculas ayuden a mantener nuestra vitalidad "
El primer autor del artículo es el becario posdoctoral Robert Sonowal, PhD. Los coautores incluyen al profesor de patología Guy Benian, PhD, profesor asistente de pediatría Rheinallt Jones, PhD, y profesor de geriatría Jonathan Flacker, MD.
La investigación fue apoyada por la Fundación Bio-Merieux, el Instituto Nacional de Diabetes y Enfermedades Digestivas y Renales DK074731 y el Instituto Nacional sobre el Envejecimiento AG054903.
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Materiales proporcionados por Ciencias de la salud de Emory . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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